• 한국습지학회지
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• 제18권1호
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• pp.39-44
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• 2016

최근 커피 이용량이 증가하면서 폐커피가루의 활용에 대한 관심이 환경공학 분야에서 높아지고 있다. 본 연구에서는 폐커피가루를 재활용하여 오염물질에 대한 흡착제로서의 사용 가능성을 평가하기 위하여 액상의 유기 오염물질(메틸렌 블루)에 대한 흡착평형실험 및 흡착속도실험을 수행하였고, 입상활성탄 및 분말활성탄을 이용한 실험결과와 비교하였다. 실험 결과, 흡착평형의 경우 세 종류의 흡착제 모두 Langmuir 식에 잘 맞는 것으로 확인되었으며, 최대흡착량은 분말활성탄(178.6 mg/g), 폐커피가루(60.6 mg/g), 입상활성탄(15.6 mg/g) 순으로 확인되었다. 흡착속도실험에서도 유사 1차식 및 유사 2차식 모두에서 폐커피가루가 입상활성탄보다 우수한 것으로 확인되었다. 이는 폐커피가루의 입자 크기가 입상활성탄보다 작으며 표면이 입상 및 분말활성탄과 같이 다공성 특성을 띄고 있기 때문인 것으로 판단되었다.

• 대한환경공학회지
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• 제31권2호
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• pp.119-124
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• 2009

본 연구의 목적은 입상활성탄에서 이온강도와 철첨착이 Enterococcus faecalis의 부착에 미치는 영향을 분석하는 것이다. 야자계 입상활성탄(c-GAC), 철첨착된 야자계 입상활성탄(fc-GAC), 산세척된 야자계 입상활성탄(a-GAC), 그리고 철첨착된 산세척 야자계 입상활성탄(fa-GAC)에서 박테리아 부착을 관찰하기 위하여 두 가지 용액조건(NaCl 1, 10 mM)에서 칼럼실험을 수행하였다. 실험결과, c-GAC에서 이온강도가 1에서 10 mM로 증가함에 따라 박테리아의 질량회수율은 77.3에서 61.6%로 감소하였고, a-GAC에서는 질량회수율이 71.6에서 32.3%로 감소하였다. 이는 이온강도가 증가함에 따라 입상활성탄에서 박테리아의 부착이 증진될 수 있음을 나타낸다. 한편, fc-GAC에서 질량회수율은 62.6% (1 mM)과 53.3% (10 mM)이었고, fa-GAC에서는 50.8% (1 mM)과 16.9% (10 mM)이었는데, 이들 질량회수율이 c-GAC와 a-GAC에서의 질량회수율보다 낮았다. 이는 철첨착에 의하여 입상활성탄에서 박테리아의 부착이 증진될 수 있음을 나타낸다. 본 연구는 입상활성탄에서 박테리아의 부착과 관련하여 이온강도와 철수산화물 첨착의 영향에 대한 정보를 제공하고, 나아가 표면이 변형된 입상여재를 이용한 미생물의 제거에 관한 지식을 증진시킬 것이다.

• 청정기술
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• 제23권1호
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• pp.113-117
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• 2017

본 연구에서는 섬유활성탄에 탄산나트륨을 첨착제로 이용하여 탄산나트륨 첨착섬유활성탄을 제조하고 동일조건에서 제조한 탄산나트륨 첨착입상활성탄과 황화수소 제거 성능을 비교한 후 그 활용가능성을 검토하고자 하였다. 첨착용액의 농도와 첨착시간을 변수로 하여 탄산나트륨 첨착섬유활성탄과 탄산나트륨 첨착입상활성탄의 흡착능을 구하였는데 먼저 두 경우 모두 첨착용액의 농도에 비례하여 탄산나트륨의 첨착되는 양도 증가하나 3 wt%이상에서는 기공충전(pore filling) 현상으로 첨착양에 변화가 없었다. 따라서 황화수소 제거를 위한 탄산나트륨 첨착섬유활성탄과 탄산나트륨 첨착입상활성탄의 제조시 최적의 탄산나트륨 용액 농도는 3 wt%인 것으로 판단되었다. 또한 탄산나트륨 첨착섬유활성탄의 경우 탄산나트륨 첨착을 위한 담지시간이 탄산나트륨 첨착입상활성탄에 비하여 2배 가까이 빠른 것으로 나타났다. 황화수소 제거효율은 탄산나트륨 첨착섬유활성탄이 탄산나트륨 첨착입상활성탄에 비하여 30% 이상 증가하였고 이는 비표면적의 측정결과로 설명되었다. 결과적으로 향상된 비표면적을 가진 섬유활성탄에 황화수소와 화학적으로 반응하는 탄산나트륨을 첨착하여 제조상 시간적 이점과 향상된 황화수소 흡착능을 확인할 수 있었다.

• 한국상하수도협회지
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• 통권10호
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• pp.44-47
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• 2005

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제17권12호
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• pp.64-76
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• 2017

생물활성탄 공정은 수처리 과정에서 유기 오염물질을 효과적으로 제거하는 것으로 알려져 있으며, 활성탄에 부착된 세균의 생체량과 종은 오염물질 제거 과정에서 중요한 역할을 한다. 본 연구에서는 입상활성탄 공정에서 활성탄조의 깊이와 가동 기간에 따른 세균 생체량의 변화에 대해 확인해 보았다. 또한 입상활성탄공정 전단에 자외선 (UV) 공정 전처리를 하였을 때 세균 생체량의 변화를 확인하였다. 결과를 살펴보면 활성탄조의 깊이가 깊어질수록 세균 생체량이 감소하는 것을 확인하였다. 그리고 UV 공정 전처리를 한 경우, 공정 기간이 증가할수록 세균 생체량이 감소하는 것을 확인하였다. 그러나, UV 공정 전처리를 하지 않은 경우에는 공정 기간에 따른 세균 생체량의 변화가 나타나지 않았다. 본 연구 결과를 토대로 수처리 실공정에서 생물활성탄 공정 관리에 대한 유용한 정보를 제공할 것이라 여겨진다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2012년도 학술발표회
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• pp.674-677
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• 2012

본 연구에서는 기존 매립이나 지반보강재로 사용되던 소각재 용융슬래그를 고부가가치 수처리 여재로 활용하기 위하여 형광성 박테리아를 통한 Microtox 생물검정법으로 독성을 평가하였다. 소각재 용융슬래그의 독성평가 대조군으로는 기존의 수처리 여재인 입상활성탄(석탄계/야자계/목탄계), PP PE펠렛(Poly-Propylene Poly-Ethylene pallet), 표준여과사를 비교하였으며, 시료의 용출시험은 US EPA에서 제안한 TCLP 방법을 사용하였다. Microtox Acute Toxicity 평가 결과, 독성순위는 석탄계 입상 활성탄, 소각재 용융슬래그, 목탄계 입상활성탄, 야자계 입상활성탄, 표준여과사, PP PE 순으로 나타났으며, 실험에 사용된 모든 수처리 여재들은 급성독성을 고려하지 않는 무독성으로 나타났다. 따라서 소각재 용융슬래그가 수처리를 목적으로 수체에 편입시켜도 기존의 수처리 여재들과 비교할 때 수환경에 미치는 영향은 미미할 것으로 판단된다.

• 한국환경과학회:학술대회논문집
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• 한국환경과학회 2008년도 추계학술발표회 발표논문집
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• pp.495-498
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• 2008

여러 가지 흡착제를 사용한 회분식 흡착성능 측정 실험에서 흡착성능은 음이온교환수지 > 입상활성탄 > Biomass > 분말활성탄 > 제올라이트 순으로 나타났으며, 모든 흡착제는 30분 안에 흡착평형 상태에 도달 하였다. 음이온교환수지를 이용한 회분식 흡착실험에서 최대흡착량은 pH 10에서 0.0483 mmol/g로 가장 높았고, 대체적으로 pH가 높은 범위에서 흡착이 잘 되는 것으로 밝혀졌다. 이것은 산화물 상태의 셀레늄이 pH 6 이하의 영역에서는 HSeO$_3^{-}$가 존재하며, PH 6$\sim$10 영역에서는 HSeO$_3^{-}$와 SeO$_3^{-2}$가 공존하며, pH 10 이상에서는 SeO$_3^{-2}$만 존재함을 알 수 있는데, 실험에서도 유사한 결과가 나온 것으로 사료된다. 입상활성탄을 이용한 흡착실험에서 최대흡착량은 pH 4.5에서 0.0574 mmol/g으로 가장 높았다. pH 4.5$\sim$6.5 범위에서는 대체적으로 비슷한 성능을 나타내었다. 입상활성탄의 표면전위 특성상 음이온으로 존재하는 셀레늄과 정전기적 반발력으로 인해 흡착이 거의 일어나지 않는 것으로 보이지만, 음이온 상태로 존재하는 셀레늄 이외의 금속간 화합물이나 물리적인 결합상태의 미세입자들이 흡착된 것으로 보인다.

• 공업화학
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• 제8권5호
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• pp.737-741
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• 1997

휘발성 유기용제의 주된 제거방법은 흡착제를 이용한 흡착 공정이 추천된다. 본 연구에서는 입상활성탄과 활성탄소섬유에 휘발성 유기용제를 흡착시킨 후 폐흡착제를 탈착컬럼에 넣고 318.15 K의 온도에서 압력을 변수(2000~3000 psi)로 하는 초임계 이산화탄소를 이용하여 재생하였다. 초임계 이산화탄소의 압력이 증가함에 따라 탈착율과 요오드 흡착가는 증가하였으며, 재생시간은 MEK와 benzene의 경우 각각 70분과 60분이었다. 최대 탈착율은 3000psi의 압력에서 MEK가 흡착된 입상활성탄과 활성탄소섬유의 경우 각각 초기 흡착량의 64.0%, 55.3%가 탈착되었으며, 벤젠이 흡착된 입상활성탄과 활성탄소섬유의 경우에는 각각 59.1%, 45.2%가 탈착되었다. 또한 Tan과 Liou의 모델로 출구농도를 예측할 수 있었다. 따라서 입상활성탄뿐만 아니라 활성탄소섬유의 재생공정에도 초임계유체 재생법의 적응 가능성을 확인할 수 있었다.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제13권3호
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• pp.21-26
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• 2008

염화아연($ZnCl_2$)으로 표면개질된 코코넛 입상활성탄(Granular Activated Carbon, GAC)의 질산성질소 제거제로서의 적용가능성을 알아보기 위해 두 가지 질산성질소 농도(25 mg/L, 50 mg/L) 조건에서 수중에서의 질산성질소 흡착능력을 평가하였다. 표면개질된 코코넛 입상활성탄의 질산성질소 흡착은 반응초기에 빠르게 진행되어 10분 이내에 흡착율이 50%에 이르렀고 흡착평형에 소요된 시간은 1시간 이내였다. 염화아연으로 표면개질된 코코넛 입상활성탄의 질산성질소 흡착 원리를 조사하기 위해 네 가지 속도 모델들(유사 일차 모델, 유사 이차 모델, Weber & Morris의 입자내 확산 모델, 그리고 Bangham의 공극 확산 모델)을 각 모델의 속도 상수(k)에 따라 적용하였다. 그 결과, 본 연구의 흡착속도는 공극 확산 단계에 의하여 결정되는 것으로 사료되며 유사 이차 모델을 따르는 것으로 나타났다.

• 대한환경공학회지
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• 제34권10호
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• pp.709-714
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• 2012

본 연구에서는 석탄계 활성탄 신탄을 이용하여 입상활성탄 흡착공정에서의 nitrosamine류 9종의 흡착특성을 평가해 본 결과, nitrosamine류 9종의 물질별 파과 순서는 NDMA가 가장 빨리 파과에 도달하였고, 다음으로 NMOR, NPYR, NMEA, NDPA, NDEA, NPIP 순으로 나타났고, NDBA와 NDPHA의 경우는 운전 기간 동안 활성탄 처리수에서 검출되지 않았다. 석탄계 활성탄 신탄을 이용한 입상활성탄 흡착공정에서의 nitrosamine류 9종의 최대 흡착량(X/M)은 파과에 도달한 nitrosamine류 7종 중에서 NDMA가 $27.5{\mu}g/g$으로 가장 낮게 나타났으며, NPIP가 $671.0{\mu}g/g$으로 가장 높은 최대 흡착량을 나타내었고, NDBA와 NDPHA의 경우는 실험기간 동안 활성탄 흡착컬럼의 처리수에서 검출되지 않아 최대 흡착량을 구할 수가 없었다. 또한, 7종의 nitrosamine류에 대한 CUR의 경우는 NDMA가 1.07 g/day로 나타나 NPIP의 0.08 g/day 보다 13.4배 정도 높은 활성탄 사용률을 나타내었다. 석탄계 활성탄 신탄을 이용한 입상활성탄 흡착공정에서 파과에 도달한 7종의 nitrosamine류에 대해 최대 흡착량(X/M)과 $K_{ow}$값과의 상관성을 평가해 본 결과, 상관계수($r^2$)가 0.94로 나타나 양호한 상관성을 나타내었다.